嫦娥五号发现最年轻月岩，来自20亿年前，未知东西加热月球内部！

根据《科学》（Science）杂志刊载的一项新研究[1]，来自中国地质科学院、美国圣路易斯华盛顿大学、澳大利亚科廷大学等科研机构和大学的研究人员，联合分析了嫦娥五号带回的月球样本，结果发现它们的年龄不到20亿年，这是目前已知最为年轻的月球物质，比美国阿波罗载人登月带回的月岩年轻了10亿多年。

2020年，我国发射了嫦娥五号前往月球，开展中国航天史上首次月球采样返回任务。嫦娥五号在月球正面上实现了自动采样和封装，最终成功把1.731千克的月壤和月岩带回地球上，此时距离上一次月球采样已经过去了将近半个世纪。

从1969年至1972年，阿波罗载人飞船先后6次登陆月球，宇航员总共收集了381千克的月球样本，并将其带回地球（我国曾获赠其中1克）。分析显示，这些月岩都十分古老，收集自月海的玄武岩可以追溯到31.6亿年前。收集自高地的月岩更是能追溯到44.4亿年前，这要比地球上已知最古老的岩石还要早1.6亿年，已经接近月球和地球的起源时间。

过去，月球表面发生过多次火山喷发，产生了大片玄武岩，由此形成了低洼平原地区——月海，就是我们在地球上用肉眼可以看到的月球黑色部分。大多数月球火山活动发生在30亿到40亿年前，但由于月球内部存在一种加热机制，使得火山活动可能一直延续到20亿年前。

嫦娥五号去了月球上相对较为年轻的区域——风暴洋，这是当时火山喷发形成的凝固熔岩区域。在那里，嫦娥五号采集到的样品有助于填补月球演化历史的关键时间空白。分析表明，嫦娥五号收集到的玄武岩要比此前的样本年轻很多，年龄估计只有19.6亿年。

由此可以推测，大约20亿年前，月球上仍有火山活动，喷发出温度超过1000 ℃的玄武岩岩浆。过去科学家认为，月球地壳深处的放射性元素可能会提高某些地区的温度，从而让月球保持地质活动。

但根据嫦娥五号的样本分析结果，科学家并没有大量检测到相关的放射性元素，这意味着当时肯定有别的东西在使月球升温。有一种观点认为，这可能是潮汐加热的结果。地球和太阳的引力作用在月球上，不断对月球进行拉伸和挤压，由此产生热量，驱动月球内部的地质活动。

有关月球的未解之谜还有很多，比如神秘的月球背面。与朝向地球的月球正面相比，月球背面的地形迥然不同，那里很少有月海，取而代之的是大量的陨石坑。正因为如此，我国的嫦娥四号选择在那里登陆。

预计在2024年，我国将会发射嫦娥六号，前往月球南极或者月球背面的艾特肯盆地，在那里采集样本，然后带回地球。届时，有关月球乃至太阳系的形成之谜将会被进一步揭开。

除了研究月球本身的未解之谜外，科学家还会重点研究一种罕见物质——氦-3。在嫦娥五号的第一批月球样本分发中，核工业北京地质研究院获得了其中50毫克，目的是把其中的氦-3提取出来。

当前，研究人员采用氘和氚作为可控核聚变的燃料。虽然这种可控核聚变反应要比核裂变反应能够更高效地产生能量，并且也更加清洁，但仍然会产生中子辐射问题，由此也会损失不少的能量。

如果把核聚变燃料换成氦-3，不但可以做到完全清洁，而且还能进一步提高核聚变反应产生的能量。据估计，100吨氦-3产生的能量够全人类用一年。虽然氦-3的前景非常好，但地球上的含量非常稀少，这使得它们十分昂贵，每吨价值可达190亿元。

先前的分析表明，月球上有大量的氦-3。因为月球没有磁场和大气层，来自太阳风的氦-3可以直接到达月球表面，并且不断在那里聚集。月球浅层土壤中的氦-3储量多达110万吨，这是吸引人类探测月球的一大原因。

除了月球之外，水星、木星等行星上还有更多的氦-3。如果我们能够率先掌握从月壤中提取氦-3的技术，我们将在未来的太空竞争中取得先机，我们定不会错过这次的“大航天时代”。

参考文献

[1] Xiaochao Che, Alexander Nemchin, Dunyi Liu, et al. Age and composition of young basalts on the Moon, measured from samples returned by Chang’e-5, Science, 2021, DOI: 10.1126/science.abl7957.